Notice (8): Undefined index: HTTP_ACCEPT_LANGUAGE [APP/Controller/AppController.php, line 49]
Ústav konstruování - závěrečné práce
Nabídka témat dizertačních prací

    Vypsaná témata disertačních prací

    Výsledky vyhledávání

    Vývoj 3D tištěného implantátu pro lokální náhrady kloubní chrupavky
    Development of 3D printed implant for local articular cartilage replacements

    Cíle práce: Podstatou výzkumu je tribologický popis chování nově vyvíjených implantátů pro lokální náhrady defektů kloubní chrupavky. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace univerzálních tribologických simulátorů, unikátních biotribologických simulátorů a optických metod. Předpokládá se testování vhodných biokompatibilních materiálů jako jsou slitiny titanu vyrobených aditivní technologií Selective Laser Melting, slitiny CoCrMo a moderních biomateriálů jako je PEEK či hydrogel.
    • - Spolupráce s výrobcem implantátů ProSpon, spol. s r. o. - Spolupráce s 2. lékařskou fakultou Univerzity Karlovi a Fakultní nemocnicí Motol (prof. Havlas). - Zapojení do připravovaných projektových výzev OP TAK, TAČR Trend, AZV.
     Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Matúš Ranuša, Ph.D.

    Predikce opotřebení dentálních výplňových materiálů při čištění zubů
    Prediction of wear of dental filling materials during tooth cleaning

    Cíle práce: Výzkum je zaměřen na analýzy opotřebení dentálních výplňových materiálů v důsledku čištění zubů pomocí zubního kartáčku a zubní pasty při každodenní ústní hygieně. Jedná se o experimentální práci, ve které budou diskutovány zejména vlivy materiálu zubní výplně, tvaru zakončení a tvrdosti vláken kartáčku, abrazivity zubní pasty či vliv použití manuálního a elektrického kartáčku.
    • Spolupráce s kosmetickými firmami SynCare Plus, spol. s r. o. a Nobilis Tilia, spol. s r. o. Spolupráce s výzkumnou skupinou Pokročilé biomateriály na CEITEC VUT v Brně.
     Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Pavel Čípek, Ph.D.

    Výzkum tenkých hydrostatických filmů zohledňující komplexní vliv klíčových faktorů
    Research of thin hydrostatic films considering the combined effects of key influencing factors

    Cíle práce: Cílem je vyvinout experimentálně ověřený numerický model popisující průtokové a výkonnostní parametry v úzkých spárách velkorozměrných hydrostatických uložení s uvažováním vlivů elastické deformace, geometrických chyb, asymetrického zatížení, termálních efektů a řízení průtoku.
    • Zapojení do řešení mezinárodního projektu GAČR LA Možnost stáže u spoluřešitele projektu - Gdansk University of Technology
     Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Michal Michalec

    Zvyšování výkonnostních parametrů hydrostatického ložiska
    Increasing performance parameters of hydrostatic bearing

    Cíle práce: Cílem je výrobní a výkonnostní optimalizace geometrie kapsy a buňky velkorozměrového hydrostatického ložiska pomocí CFD simulace s experimentálním ověřením. Jedná se o výzkumnou experimentální práci vedoucí ke snížení ztrátového součinitele a energetické náročnosti hydrostatických uložení.
    • Zapojení do řešení projektu. Stáž na zahraniční univerzitě.
     Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Michal Michalec

    Vliv nestacionárního elektrického pole na chování iontových kapalin
    Influence of non-stationary electric field on behavior of ionic liquids

    Cíle práce: Cílem je objasnit mechanismus utváření mazacího filmu ve vysoce zatížených kontaktech mazaných iontovými kapalinami za působení nestacionárního elektrického pole. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kolorimetrické interferometrie, jejíž součástí je vývoj experimentálního simulátoru pro měření tření, tloušťky a teploty maziva.
    • Stáž na zahraniční univerzitě
     Školitel: doc. Ing. Petr Svoboda, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Výzkum a vývoj umělé kloubní chrupavky na bázi hydrogelu
    Research and development of hydrogel-based artificial cartilage

    Cíle práce: Cílem je výzkum, vývoj a komplexní popis materiálu na bázi hydrogelu, který lze potenciálně využít jako náhradu kloubní chrupavky. Jedná se o experimentální práci založenou na využití kombinace biotribologických simulátorů při současném studiu mechanických a viskoelastických vlastností. Výstupem bude materiál, kterým bude možné alespoň částečně nahradit kloubní chrupavku bez nutnosti zavedení kloubní náhrady.
    • Spolupráce s CEITEC VUT v Brně, Kyushu University v Japonsku, zahraniční stáž.
     Školitel: doc. Ing. David Nečas, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. David Rebenda, Ph.D.

    Vývoj magnetoreologického systému tlumení rázových dějů pro armádní aplikace
    Development of a magnetorheological shock attenuation system for military applications

    Cíle práce: V armádních aplikacích je důležitým požadavkem efektivní utlumení rázového zatížení. Může se jednat o tlumení zákluzů děl, tlumení sedaček při výbuchu či pádu stroje, a další. Publikované práce ukazují, že nasazení magnetoreologického (MR) systému odpružení spolu se semi-aktivním řízením může být významný posunem v této oblasti. Pro tyto aplikace je typické, že se pístové rychlosti pohybují v jednotkách m/s a dosahuje se vysokých tlumících sil. Jedná se tedy o poměrně extrémní pracovní podmínky pro tlumiče. Těžiště práce bude zejména v oblasti popisu chování MR kapaliny ve vysokých rychlostech a následná aplikace těchto poznatků do konstrukce magnetoreologického tlumiče. Důležitou oblastí bude i problematika návrhu senzorů a způsobu řízení. Cílem práce tedy bude vývoj a experimentální ověření MR systému odpružení pracujících za vysokých pístových rychlostí.
    • Aktuální problematika řešená ve spolupráci s průmyslovým partnerem Excalibur arms a v rámci výzkumného projektu Evropské obranné agentury.
     Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

    Výzkum vzniku a šíření hluku v kolejové dopravě
    Research on noise generation and propagation in rail transport

    Cíle práce: Hluk vznikající za provozu kolejových vozidel je stále aktuálním společenským problémem. Jedním z hlavních zdrojů silných hlukových projevů je kontakt kola a kolejnice. V případě nepřiznivých provozních podmínek může dojít k nadměrnému příčnému rozkmitání kola, které vede k vyzáření silného akustického signálu. Ačkoliv již byly popsány některé hypotetické mechanismy, jak hluk v kontaktu kola a kolejnice vzniká, stále nebyla celá řada jevů uspokojivě prozkoumána. Zejména v souvislosti s moderním přístupem řízení adheze na rizikových traťových úsecích díky aplikaci tekutých či pevných látek na povrch či boky kolejového svršku. Cílem práce je zkoumání vlivu provozních podmínek v modifikovaném kontaktu na výskyt nežádoucího hluku a jeho šíření do okolí.
    • Aktuální problematika řešená ve spolupráci s Dopravním podnikem města Brna.
     Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Radovan Galas, Ph.D.

    Pokročilá diagnostika ložisek pro větrné elektrárny
    Advanced bearing diagnostics for wind farms

    Cíle práce: Větrné elektrárny (VE) jsou jedním z celosvětově rozšířených alternativních zdrojů elektrické energie. Snaha o maximalizaci účinnosti elektrárny vede k vysokým nárokům na konstrukci a zároveň je požadována vysoká spolehlivost všech konstrukčních částí. Mezi kritické součásti patří zejména ložiska hnacího ústrojí. Vzhledem k časově proměnlivému zatížení je obtížné stanovit spolehlivě jejich životnost a zároveň je třeba zabránit jejich havárii za provozu, neboť může dojít k poškození celé turbíny a vysokým škodám. Cílem práce je vývoj pokročilé prediktivní diagnostické metody pro sledování technického stavu ložiska VE s využitím metod nedestruktivního testování.
    • Spolupráce s průmyslovým partnerem - výrobce techniky pro nedestruktivní testování DAKEL.
     Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. František Vlašic, Ph.D.

    Superlubricita kloubní chrupavky
    Superlubricity of articular cartilage

    Cíle práce: Cílem výzkumu je tribologický a biochemický popis principů superlubricity kloubní chrupavky. Metodicky se jedná o experimentální práci založenou na využití kombinace biotribologických simulátorů a fluorescenční mikroskopie. Předpokládá se vývoj věrného tribologického modelu synoviálního kloubu reprezentujícího biologický systém a následná realizace experimentálních analýz zaměřených na vizualizaci mazacího filmu včetně vývoje součinitele tření v čase.
    • Spolupráce s výzkumnou skupinou Pokročilé biomateriály na CEITEC VUT v Brně. Disertace bude řešena v rámci prestižního projektu MEBioSys (Strojní inženýrství biologických a bioinspirovaných systémů).
     Školitel: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.
     Školitel specialista: doc. Ing. David Nečas, Ph.D.

    Aditivní příprava vysokoteplotních slitin zpevněných disperzí nanočástic
    Additive manufacturing of high temperature alloys strenghten by nanoparticle dispersion

    Cíle práce: Hlavním cílem práce bude vyvinout a optimalizovat parametry 3D tisku precipitačně zpevněných niklových superslitin s přidanými nekoherentními nanočásticemi na boridové bázi a stanovit vztah mezi mikrostrukturou a základními mechanickými vlastnostmi nově připravených slitin. Mezi dílčí cíle práce bude patřit příprava práškových směsí niklových superslitin pomocí tříoseho elektromagnetického vibračního mixéru s odstupňovaným podílem zpevňujících nanočástic. Počítá se s následnou mikrostrukturní analýzou pomocí elektronové mikroskopie a to jak prášků, tak 3D tištěných materiálů před a po jednoosém mechanickém zatěžování za teplot až do 1000 °C.
    • Řešení tématu ve spolupráci s Ústavem fyziky materiálů AV ČR
     Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.

    3D tisk magnetických obvodů
    3D metal printing of magnetic circuits

    Cíle práce: Cílem tématu je výzkum a vývoj strukturovaných magnetických obvodů vyráběných metodou 3D tisku. Konstrukce magnetických obvodů bude založena na patentované technologii odboru Technické Diagnostiky (EP3373311). Tato technologie umožní vývoj vysoce efektivních magnetických obvodů. Vývoj lze směřovat do několika oblastí jako například elektromagnetické aktuátory, ventily či senzory.
    • Předpokládá se spolupráce na vývoji s komerčním partnerem z oblasti vývoje a výroby magnetických obvodů. S tímto tématem je i spojena možnost stáže na TU Dresden (Německo) a University of Edinburgh (Velká Britanie).
    Školitel: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

    Energeticky efektivní elektromotory
    Energy efficient electric motors

    Cíle práce: Cílem tématu je vývoj konstrukce elektromotoru za pomocí strukturovaného magnetického obvodu vyrobeného metodou 3D kovového tisku. Předpokládá se, že vhodná konstrukce strukturovaného magnetického obvodu by měla zvýšit účinnost elektromotoru, snížit jeho hmotnost a zároveň zlepšit chlazení. Konstrukce magnetického obvodu bude založena na patentované technologii odboru Technické Diagnostiky (EP3373311).
    • Předpokládá se spolupráce na vývoji s komerčním partnerem z oblasti vývoje a výroby magnetických obvodů. S tímto tématem je i spojena možnost stáže na TU Dresden (Německo) a University of Edinburgh (Velká Britanie).
     Školitel: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

    Nová generace kloubních implantátů s využitím 2D nanomateriálů
    A new generation of joint implants based on the use of 2D nanomaterials

    Cíle práce: Cílem je výzkum a vývoj nové generace kloubních implantátů s využitím 2D nanomateriálů, které umožnují dosáhnout podmínky superlubricity a zajistit tak správnou funkci náhrady při extrémně nízkém součiniteli tření a téměř nulovém opotřebení. Obecně se předpokládá, že 2D materiály představují milník v mnoha inženýrských oblastech, přičemž biomedicínské inženýrství není výjimkou. Předpokládá se spolupráce jak s akademickou, tak komerční sférou, přičemž výstupem bude implantát nové generace, který bude splňovat požadavky biokompatibility a bude tak vhodný ke klinickým testům.
    • Spolupráce s Pontifical Catholic University of Chile, zahraniční stáž.
     Školitel: doc. Ing. David Nečas, Ph.D.
     Školitel specialista: prof. Ing. Martin Vrbka, Ph.D.

    Dynamické chování magneticky aktivních elastomerů
    Dynamic behavior of magnetically active elastomers

    Cíle práce: V současné době probíhá intenzivní výzkum v oblasti magneticky aktivních elastomerů a jejich aplikací. Tyto materiály dokáží reverzibilně měnit tuhost, tlumení či geometrii v závislosti na aplikovaném vnějším magnetickém poli. Cílem tématu je popsat vliv složení, způsobu zatěžování a výroby magneticky aktivních elastomerů na jejich dynamické chování. Součástí práce je i vývoj experimentálního zařízení, které umožní efektivní a přesně měření časových konstant těchto materiálů.
    • S tímto tématem je i spojena možnost stáže na TU Dresden v týmu Dr. Borina či stáž na Malaysia-Japan technologickém institutu v týmu prof. Mazlana.
    Školitel: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.

    4D tisk magneticky aktivních materiálů
    4D printing of magnetically active materials

    Cíle práce: V současné době probíhá intenzivní výzkum a vývoj v oblasti magneticky aktivních elastomerů či hydrogelů, které je možné vyrobit za pomocí tzv. 4D tisku. 4D tisk je nová a zcela unikátní technologie, která umožní tisknout dynamické 3D struktury schopné měnit svůj tvar v průběhu času. Cílem tohoto tématu je vývoj zařízení a metodiky 4D tisku magneticky aktivních elastomerů a hydrogelů. Součástí práce bude i aplikace této technologie na problematiku mikro robotiky.
    • S tímto tématem je i spojena možnost stáže na TU Dresden v týmu Dr. Borina či stáž na Malaysia-Japan technologickém institutu v týmu prof. Mazlana.
    Školitel: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

    Pokročilé odpružení sjezdového kola
    Advanced downhill bike suspension

    Cíle práce: Cílem práce bude vývoj systému inteligentního odpružení horských elektrokol. Současné komerčně nabízené elektricky řízené systémy odpružení na kolech nevyužívají potenciál rychlé semiaktivní regulace. Současné systémy tak pouze umožňují automatické ovládání ventilů, které se u starších modelů musely nastavovat ručně. Kvalitou jízdy ale tyto elektricky ovládané tlumiče nejsou schopny zajistit lepší jízdní vlastnosti. Rychlé semiaktivní tlumení s magnetoreologickými tlumiči umožňuje kvalitativní posun v dosažitelném pohodlí jízdy a přítlaku kola na vozovku. V současnosti probíhá vývoj demonstrátorů jednotlivých komponent. Tyto komponenty ale bude nutné integrovat do celého funkčního systému a experimentálně ověřit funkčnost. Těžiště práce bude zejména ve zjištění omezujících vlastností reálných prvků systému (tlumiče, senzory atd.) a následnému návrhu optimálního řízení systému.
    • Předpokládá se spolupráce s komerčním partnerem z oblasti výroby horských kol a jejich odpružení.
     Školitel: doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

    Hybridní mazací povlaky pro kosmické aplikace
    Hybrid lubrication coatings for space applications

    Cíle práce: Cílem výzkumu je vysvětlit fungování hybridních vrstev, které se skládají z tenkého kapalného mazacího filmu a kluzného povlaku na bázi MoS2. Chování těchto vrstev v pilotních studiích ukazuje synergický efekt obou mazacích složek a výrazné prodloužení životnosti vrstev. Mazací vrstvy vyvinuté v pozdější části práce pak najdou využití v kosmických komponentách, jako jsou ložiska, aktuátory, převody atp.
    • Atraktivní téma vývoje technologií pro kosmické mechanismy, Spolupráce s aplikační sférou, Spolupráce s Evropskou kosmickou agenturou (ESA)
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. David Košťál, Ph.D.

    Multi-materiálový 3D tisk prostorově tvarovaných rozhraní
    Multi-material 3D printing of spatialy shaped interfaces

    Cíle práce: Téma je zaměřeno na výzkum vlivu procesních parametrů na rozhraní dvou kovových materiálů vytvářených pomocí aditivního procesu laserové fúze práškového lože (LPBF) a popsání disperze napěťových vln a útlumu kinetické energie na těchto rozhraních. Práce je experimentálního charakteru a zahrnuje modifikaci zařízení, testování výrobních strategií a parametrů, studium rozhraní pro kombinace měděné slitiny (CuCr1Zr) a nerezové oceli (AISI 316L). Pro dosažení prostorově tvarovaných rozhraní se předpokládá popis jednoduchého rozhraní, sendvičových struktur až po složitější prostorové tvary.
    • Zapojení do projektu základního výzkumu GA ČR
     Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Martin Malý, Ph.D.

    Multistabilní metamateriály proměňující tvar
    Multistable shape-changing metamaterials

    Cíle práce: Téma práce se zaměřuje na studium přepínatelných meta-materiálů inspirovaných přírodními tvary, které jsou uspořádané do pravidelných mřížek a dosahují strukturální bistability. V rámci práce se předpokládá návrh meta-materiálových konfigurací s využitím nástrojů pokročilého výpočtového modelování s následnou výrobou aditivní technologií laserové fúze s práškovým ložem (L-PBF) a experimentálním testováním.
    • 6 měsíční stáž na TU Wien
     Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Ondřej Červinek, Ph.D.

    Topologická optimalizace aditivně vyráběných chladičů
    Topology optimization of additively manufactured coolers

    Cíle práce: Téma je zaměřeno na vytvoření metodiky navrhování nové generace aditivně vyráběných tepelných výměníků, využívajících strukturované materiály, splňujících veškeré pevností požadavky při minimalizaci hmotnosti a zároveň umožňujících řídit distribuci chladícího média dle potřeb konkrétní aplikace. V rámci řešení tématu se předpokládá úprava stávajících algoritmů multiúrovňové topologické optimalizace pro účely výměny tepla. Algoritmus by měl nově umožňovat vedle změny tuhosti v rámci jedné komponenty také lokální řízení chladícího výkonu. Experimentální vzorky i funkční díly budou realizovány prostřednictvím kovové aditivní technologie SLM a informace o proudění a tepelných vlastnostech struktur budou získány ze spolupráce s Ústavem procesního inženýrství.
    • Spolupráce na řešení projektu programu OP JAK MeS se zapojením Akademie věd ČR a VŠCHT.
    Školitel: doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Ondřej Vaverka

    Vývoj diagnostických metod pro testování aktivních odpružení
    Development of diagnostic method for testing of the active suspension

    Cíle práce: S rozvojem elektromobilty a zvyšováním požadavků na komfort a bezpečnost osobních vozidel a motocyklů se lze stále častěji setkat s aktivně řízeným odpružením podvozku. Takový podvozek může přizpůsobit své vlastnosti provozním podmínkám. Jestliže se jedná o semi-aktivně řízené odpružení, může řídicí algoritmus nejen reagovat na okamžité podmínky při jízdě ale také kompenzovat menší, nebo pomalu se rozvíjející opotřebení částí odpružení, např. tlumičů. V současnosti není k dispozici zkušební metoda, která by umožňovala posuzovat správnou funkci aktivně řízených odpružení. Cílem práce by byl vývoj metody, která by umožnila diagnostikovat správnou funkci odpružení a případně odhalit některé běžné závady, např. zvýšené opotřebení tlumiče apod.
    • Spolupráce s výrobcem testovacích zařízení pro osobní vozidla Modulartest.
     Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.
     Školitel specialista: doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

    Vývoj měřicího systému pro monitoring a ochranu rostlin
    Development of the measuring system for monitoring and protection of plant grow

    Cíle práce: Trend efektivního využívání přírodních zdrojů ovlivňuje celou řadu odvětví, mezi které patří také zemědělství. Pro správný růst rostlin je nutné zvolit vhodně způsob zavlažování tak, aby nedocházelo k nedostatečnému zalití, či naopak přelití rostliny a případnému plýtvání vodou. K rozhodnutí, zda rostlina potřebuje zálivku je třeba znát její aktuální kondici. Jak ukázaly předchozí výzkum, kondici rostliny lze spolehlivě monitorovat s využitím metody akustické emise (AE), která vznikla jako citlivá metoda pro diagnostiku únavového poškození ložisek. Na základě dat získaných ze snímačů AE lze rozhodovat o zálivce a případně i dávkování dalších půdních živin apod. K rozhodnutí lze využít také řízení s pomocí AI. Automatizované řízení pak lze užít pro automatizované zavlažovací systémy skleníků či např. pro hydroponii apod. Cílem práce je pak vývoj vhodné měřicí metody, které dovolí spolehlivý monitoring a vývoj algoritmu pro hodnocení získaných dat.
    • Spolupráce s výrobcem měřicí techniky DAKEL a firmou Compactive, s.r.o., která vyvíjí smart zavlažovací systémy.
     Školitel: doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. František Vlašic, Ph.D.

    Přechodové jevy ovlivňující tření v bodových kontaktech
    Transient phenomena affecting friction in point contacts

    Cíle práce: Cílem práce je poskytnout experimentální důkaz o přechodovém chování bodových kontaktů za přítomnosti suspenze vody a pevných částic v okamžiku propadu tření a vysvětlit povahu tohoto jevu na základě optického pozorování kontaktu. Důraz je kladen na popis rozsahu tohoto problému ve smyslu provozních podmínek a reologických parametrů suspenze.
    • Spolupráce na projektu základního výzkumu s výzkumným centrem v Rakousku
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.

    Modelování přechodového chování suspenzí v bodových kontaktech těles
    Modelling the transient behaviour of suspensions in point body contacts

    Cíle práce: Práce je zaměřena na využití metod CFD/DEM k modelování chování suspenze vody a pevných částic ve vysoce zatížených kontaktech těles. Cílem je poskytnout teoretické vysvětlení přechodového chování souvisejícího s propadem tření v těchto kontaktech.
    • Pracovní úvazek ve výzkumném centru v Rakousku
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.

    Experimentální výzkum tribologických procesů pomocí metody akustické emise
    Experimental research on tribological phenomena using acoustic emission

    Cíle práce: Cílem práce je experimentální studium provozních a mezních stavů tribologických kontaktů, zejména kluzných ložisek, s využitím metody akustické emise. Účelem je implementovat pokročilou metodu pro sledování stavu a diagnostiku vzniku a rozvoje poškození těchto uzlů ve fázi testování nebo provozu.
    • Spolupráce s průmyslem a využití unikátních pozorovacích metod
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.

    Emise částic z rozhraní kolo-kolejnice
    Particle emissions from the wheel-rail interface

    Cíle práce: Práce se věnuje experimentálnímu výzkumu emisí pevných částic z rozhraní kolo-kolejnice, vnikajících zejména při aplikaci maziv a materiálů pro obnovu trakce nebo v důsledku opotřebení. Cílem je popsat kritické faktory ovlivňující jejich vznik a působení na okolí.
    • Práce kombinující laboratorní experimenty a měření na reálné trati
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Milan Omasta, Ph.D.

    Alternativní metody pro obnovu adheze v kolejové dopravě
    Alternative adhesion recovery methods in rail transportation

    Cíle práce: Práce je zaměřena na experimentální výzkum alternativních metod pro obnovu adheze v kolejové dopravě (aplikace vody, nových materiálů/částic apod.). Cílem těchto metod je redukovat opotřebení kontaktních dvojic, poškození povrchu a množství uvolněných částic do ovzduší. Efektivita těchto nově vyvíjených metod bude srovnávána s pískováním, které představuje konvenční metodu pro obnovu adheze.
    • Testování na tramvajových tratí.
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Radovan Galas, Ph.D.

    Experimentální výzkum mazání pístových strojů
    Experimental research of piston machines lubrication

    Cíle práce: Cílem práce je objasnit jaké principy mazání se vyskytují v kontaktu pístových strojů, kde válcový píst pracuje ve válcovém otvoru, a geometrie obou součástí je si velmi blízká. Problém souvisí s problematikou mazání těles s nominálně rovnoběžnými povrchy. Práce bude obsahovat měření mazacího filmu na simulátorech s transparentním tělesem pro opticky vhled do kontaktu. Nové poznatky umožní vyvinout výkonově optimalizované stroje s podobnou geometrií.
    • Měření na světově unikátním experimentálním zařízení, spolupráce s národními a mezinárodními univerzitami
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Vývoj pevné mazací vrstvy se zvýšenou odolností vůči vlhkosti
    Development of solid lubrication layer with increased moisture resistance

    Cíle práce: Cílem je vyvinout inovované pevné mazací vrstvy, které se používají pro mazání ve vakuových a kryogenních aplikacích, se zvýšenou odolnosti vůči provozu ve vlhké vzdušné atmosféře. Záměrem je experimentálně studovat vliv dopovaných pevných mazacích vrstev na tření a opotřebení s prostředí cyklických změn vlhké a inertní atmosféry. Budou použity originální optické metody pro on-line hodnocení povrchů během testu. Pevné mazací vrstvy budou realizovány ve spolupráci s dalšími pracovišti.
    • Vývoj technologií se zásadním dopadem a potenciálem patentů; podíl na řešení výzkumných projektů
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Modelování tření v kontaktech technických plastů a kovů
    Friction modelling in contacts of engineering plastics and metals

    Cíle práce: Cílem práce je pomocí MKP analýz a experimentů studovat třecí chování kontaktů technických plastů a kovů. Numericky bude řešen kontaktní problém styku poddajného tělesa s nerovnou deskou a výsledky porovnávány s experimenty. Budou využity nové experimentální přístupy, kde bude měřena plošné rozložení spáry mezi tělesy pomocí optických metod při současném záznamu tření. Výsledky mají potenciál nalézt uplatnění v širokém spektru aplikací, kde modelování a predikce kontaktů a tření mezi danými materiály je klíčové.
    • Rozvoj schopností simulace kontaktních problému pomocí MKP metod s výrazným aplikačním potenciálem
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Mazání plastových ozubených převodů pomocí ekomaziv
    Plastic gears lubrication with eco-lubricants

    Cíle práce: Cílem práce je objasnit utváření mazacího filmu v kontaktech ozubení pomocí experimentů v různých měřítcích od modelových kontaktů po záběr reálných ozubení. Nové trendy se zaměřují například na plastové ozubení s povlaky využívající maziva založené na vodě, nebo vodou mísitelných mazivech. Nové poznatky a technologie mají potenciál přispět k formování nové generace převodovek pro nižší až střední výkony s ekologickými mazivy, efektivní výrobou a provozem.
    • Spolupráce s národními a zahraniční pracovišti při řešení výzkumného projektu
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Vývoj uložení hřídele s nízkými ztrátami
    Development of shaft assemply with low losses

    Cíle práce: Cílem práce je vyvinout demonstrátor uložení hřídele s nízkými třecími ztrátami využívající prvků superlubricity. Požadavkem je dosáhnout nízkého tření v širokém spektru otáčkových frekvencí. Práce navazuje na předchozí výzkum. Práce kombinuje experimentální výzkum a vývoj na úrovni kontaktu a laboratorní testování komponenty. Poznatky přispějí k vývoji nové generace technických řešení, které mají potenciál být využity v průmyslu v příštích desetiletích.
    • Spolupráce a stáže na zahraničních pracovištích; práce na prestižním projektu
     Školitel: prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Petr Šperka, Ph.D.

    Digitální dvojče rozhraní kolo-kolejnice
    Digital twin of wheel-rail contact

    Cíle práce: Cílem práce je pomocí experimentálních metod vyvinout model, který bude popisovat třecí chování kontaktu kolo-kolejnice v přítomnosti maziv. Model využije data z reálného provozu k predikci tření v kontaktu, díky čemuž mazací systém pozná, kdy je nutná opětovná aplikace maziva. Výsledek práce bude mít vliv na efektivnější proces mazání kontaktu kola s kolejnicí. Dojde k optimalizaci spotřeby maziva při redukci opotřebení kontaktních těles.
    • Spolupráce na řešení projektu, který využije vyvinutý model pro řízení mazání kontaktu na reálné železniční trati.
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Daniel Kvarda Ph.D.

    Využití strojového učení při zpracování dat vibrodiagnostiky železničních vozidel
    The use of machine learning in the processing of railway vehicle vibrodiagnostic data

    Cíle práce: Prediktivní identifikace poruch a opotřebení je klíčovým aspektem pro bezpečný a efektivní provoz železničních vozidel. Metody strojového učení jsou využitelné k trénování modelu z dat a zobecňování na doposud nezměřená data. Cílem práce je natrénovat model s využitím strojového učení na datech získaných z podvozku železničního vozidla. Výsledný model poté bude nasazen k prediktivní údržbě železničního podvozku.
    • Spolupráce na řešení projektu, který využije vyvinutý model pro diagnostiku podvozku na železničním vozidle.
     Školitel: prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D.
     Školitel specialista: Ing. Daniel Kvarda Ph.D.